Um simples voltímetro usando método de conversão delta-sigma…
Esta montagem trata de construção de um voltímetro para tensões DC usando o microcontrolador ATtiny2313. Como este componente não tem em seu hardware interno um conversor analógico/digital, iremos implementa-lo usando o método delta-sigma. Veja o esquema abaixo:
Foi usado o comparador interno juntamente com uma saída digital (pino 9) para construir um modulador de 1 bit. O pino 12, configurado para ser a entrada analógica AIN0 (+), recebe a tensão de referência de 2,5 Volts. Foram usados dois resistores de igual valor, obtendo metade da tensão de alimentação. Este resistores devem ser de precisão, com tolerância de 1%.
A entrada do conversor temos um potenciômetro que permite que tensões superiores a 5 volts possam ser medidas. Assim, podemos medir tensões máximas por volta de 30 volts, apenas ajustando este potenciômetro. Para valores maiores será necessário alterar esta malha resistiva de entrada (veja AN700).
Para calibrar, coloque a ponta de entrada (in V) no Vcc e ajuste o potenciômetro para ler exatos 5 volts.
A alimentação poderá ser obtida de uma fonte de celular (regulada) de 5 volts, ou usar uma fonte convencional, com transformador + diodos retificadores + capacitores de filtro + regulador de tensão 7805.
O programa foi feito usando rotinas caseiras simples para comunicação com o módulo LCD 16×2 e não se usou cálculos em ponto flutuante, visando poupar espaço na flash. O timer 1 ficou encarregado de gerar intervalos iguais para a conversão e na rotina de interrupção fazemos os incrementos do resultado. Note que foi usado 4 registradores que são incrementados em cascata, em decimal. Isto poupa o uso de rotinas de conversão de hexadecimal para decimal. Todo o programa ocupou apenas 53 % da memória flash do ATtiny2313.
Para gravar o arquivo hex fornecido na pasta, foi usado o Pony_Prog2000 em conjunto com o hardware “PROG_AVR – FAÇA UM SIMPLES PROGRAMADOR SERIAL PARA AVR ATMEL”.
Não esqueça de ajustar a palavra de configuração conforme figura abaixo:
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Breadboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.
Segue pasta com os arquivos desta montagem:
Manuais:
ATtiny2313
AN700 (DELTA-SIGMA)
How Delta_Sigma works?
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Até o próximo artigo!
